L'aplicació de filtres a través de diferents bandes espectrals en la indústria òptica

Aplicació de filtres
L'aplicació de filtres a través de diferents bandes espectrals en la indústria òptica aprofita principalment les seves capacitats de selecció de longitud d'ona, permetent funcionalitats específiques modulant la longitud d'ona, la intensitat i altres propietats òptiques. A continuació es descriuen les classificacions principals i els escenaris d'aplicació corresponents:

Classificació basada en les característiques espectrals:
1. Filtre de pas llarg (λ > longitud d'ona de tall)
Aquest tipus de filtre permet que passin longituds d'ona més llargues que la longitud d'ona de tall, alhora que bloqueja les longituds d'ona més curtes. S'utilitza habitualment en imatges biomèdiques i estètica mèdica. Per exemple, els microscopis de fluorescència utilitzen filtres de pas llarg per eliminar la llum interferent d'ona curta.

2. Filtre de pas curt (λ < longitud d'ona de tall)
Aquest filtre transmet longituds d'ona més curtes que la longitud d'ona de tall i atenua longituds d'ona més llargues. Troba aplicacions en espectroscòpia Raman i observació astronòmica. Un exemple pràctic és el filtre de pas curt IR650, que s'utilitza en sistemes de monitorització de seguretat per suprimir la interferència infraroja durant les hores de llum.

3. Filtre de banda estreta (amplada de banda < 10 nm)
Els filtres de banda estreta s'utilitzen per a una detecció precisa en camps com el LiDAR i l'espectroscòpia Raman. Per exemple, el filtre de banda estreta BP525 presenta una longitud d'ona central de 525 nm, una amplada completa a la meitat del màxim (FWHM) de només 30 nm i una transmitància màxima superior al 90%.

4. Filtre Notch (amplada de banda de parada < 20 nm)
Els filtres de reixa estan dissenyats específicament per suprimir les interferències dins d'un rang espectral estret. S'apliquen àmpliament en la protecció làser i les imatges de bioluminescència. Un exemple inclou l'ús de filtres de reixa per bloquejar les emissions làser de 532 nm que poden representar perills.

Classificació segons les característiques funcionals:
- Pel·lícules polaritzants
Aquests components s'utilitzen per distingir l'anisotropia dels cristalls o mitigar la interferència de la llum ambiental. Per exemple, els polaritzadors de malla de filferro metàl·lic poden suportar la irradiació làser d'alta potència i són adequats per al seu ús en sistemes LiDAR de conducció autònoma.

- Miralls dicroics i separadors de color
Els miralls dicroics separen bandes espectrals específiques amb vores de transició pronunciades, per exemple, reflectint longituds d'ona inferiors a 450 nm. Els espectrofotòmetres distribueixen proporcionalment la llum transmesa i reflectida, una funcionalitat que s'observa amb freqüència en sistemes d'imatges multiespectrals.

Escenaris d'aplicació principals:
- Equipament mèdic: El tractament amb làser oftàlmic i els dispositius dermatològics requereixen l'eliminació de bandes espectrals nocives.
- Detecció òptica: els microscopis de fluorescència utilitzen filtres òptics per detectar proteïnes fluorescents específiques, com ara la GFP, millorant així la relació senyal-soroll.
- Monitorització de seguretat: els conjunts de filtres IR-CUT bloquegen la radiació infraroja durant el funcionament diürn per garantir una reproducció precisa del color a les imatges capturades.
- Tecnologia làser: els filtres de reixa s'utilitzen per suprimir la interferència làser, amb aplicacions que abasten sistemes de defensa militar i instruments de mesura de precisió.